You might have heard that light is a kind of wave and that the color of an object is related to the frequency of light waves it reflects. High-frequency light waves look violet, low-frequency light waves look red, and in-between frequencies look yellow, green, orange, and so on. You might call this idea physical color because it says that color is a physical property of light itself. It's not dependent on human perception. And, while this isn't wrong, it isn't quite the whole story either. For instance, you might have seen this picture before. As you can see, the region where the red and green lights overlap is yellow. When you think about it, this is pretty weird. Because light is a wave, two different frequencies shouldn't interact with each other at all, they should just co-exist like singers singing in harmony. So, in this yellow looking region, two different kinds of light waves are present: one with a red frequency, and one with a green frequency. There is no yellow light present at all. So, how come this region, where the red and green lights mix, looks yellow to us? To understand this, you have to understand a little bit about biology, in particular, about how humans see color. Light perception happens in a paper-thin layer of cells, called the retina, that covers the back of your eyeball. In the retina, there are two different types of light-detecting cells: rods and cones. The rods are used for seeing in low-light conditions, and there is only one kind of those. The cones, however, are a different story. There three kinds of cone cells that roughly correspond to the colors red, green, and blue. When you see a color, each cone sends its own distinct signal to your brain. For example, suppose that yellow light, that is real yellow light, with a yellow frequency, is shining on your eye. You don't have a cone specifically for detecting yellow, but yellow is kind of close to green and also kind of close to red, so both the red and green cones get activated, and each sends a signal to your brain saying so. Of course, there is another way to activate the red cones and the green cones simultaneously: if both red light and green light are present at the same time. The point is, your brain receives the same signal, regardless of whether you see light that has the yellow frequency or light that is a mixture of the green and red frequencies. That's why, for light, red plus green equals yellow. And, how come you can't detect colors when it's dark? Well, the rod cells in your retina take over in low-light conditions. You only have one kind of rod cell, and so there is one type of signal that can get sent to your brain: light or no light. Having only one kind of light detector doesn't leave any room for seeing color. There are infinitely many different physical colors, but, because we only have three kinds of cones, the brain can be tricked into thinking it's seeing any color by carefully adding together the right combination of just three colors: red, green, and blue. This property of human vision is really useful in the real world. For example, TV manufacturing. Instead of having to put infinitely many colors in your TV set to simulate the real world, TV manufacturers only have to put three: red, green, and blue, which is lucky for them, really.
Bạn hẳn đã nghe nói ánh sáng là một loại sóng và màu sắc là một vật thể liên quan đến tần số của sóng ánh sáng. Sóng ánh sáng tần số cao có màu tím, sóng ánh sáng tần số thấp có màu đỏ, hoà giữa hai tần số này là màu vàng, xanh lá cây, cam và v.v... Bạn có thể gọi ý tưởng này là màu sắc thực thể màu sắc được cho là đặc tính vật chất của ánh sáng. Nó không phụ thuộc vào nhận thức của con người. Trong khi điều này không sai, thì nó cũng không phải là toàn bộ câu chuyện. Ví dụ, có lẽ bạn đã thấy bức tranh này trước đó. Vùng màu đỏ và xanh lá cây chồng lên nhau là màu vàng. Khi bạn nghĩ về nó, điều này khá kỳ lạ. Vì ánh sáng là sóng, hai tần số khác nhau không tác động lẫn nhau, chúng chỉ là cùng hiện hữu như các ca sĩ hoà âm cùng nhau. trong vùng có vẻ là màu vàng này, hiện diện hai loại khác nhau của sóng ánh sáng: một có tần số đỏ, và một có tần số xanh lá cây. Không có màu vàng nào hiện hữu cả. Làm thế nào có vùng màu này, nơi mà ánh sáng đỏ và xanh lá cây hoà lẫn, trông giống màu vàng? Để hiểu điều này, bạn phải hiểu một ít về sinh học, về việc con người thấy màu sắc như thế nào. nhận thức về ánh sáng xảy ra ở một lớp các tế bào mỏng như giấy, được gọi là võng mạc, bao bọc phía sau nhãn cầu. Trong võng mạc, có hai loại tế bào phát hiện ánh sáng tế bào que và tế bào hình nón. tế bào hình que dùng để nhìn trong điều kiện ánh sáng yếu, và chỉ có duy nhất một loại này. Tế bào hình nón, lại là câu chuyện khác. Có ba loại tế bào hình nón tương ứng với các màu đỏ, xanh lá, và xanh dương. khi bạn thấy một màu, mỗi tế bào hình nón sẽ gửi tín hiệu riêng đến não bạn Ví dụ, giả sử ánh sáng màu vàng đó, là ánh sáng vàng thật sự, với tần số màu vàng, đang chiếu vào mắt bạn. Bạn không có tế bào hình nón đặc hiệu để phát hiện màu vàng, nhưng màu vàng là loại gần với màu xanh lá và cũng gần với màu đỏ, vì vậy cả hai tế bào hình nón đỏ và xanh lá, đều được kích hoạt, và mỗi tế bào đều gửi tín hiệu đến não bạn. Có cách khác để kích hoạt ngay tế bào hình nón đỏ và xanh lá cây: nếu cả hai tia sáng đỏ và xanh lá hiện diện cùng lúc. Vấn đề là, não bạn nhận cùng tín hiệu, cho dù bạn thấy ánh sáng có tần số vàng hay ánh sáng trộn lẫn tần số sắc xanh lá và đỏ. Đó là lý do vì sao, với ánh sáng, đỏ cộng với xanh lá ra màu vàng. Tại sao bạn không thể phát hiện màu sắc khi trời tối? Các tế bào hình que trong võng mạc chịu trách nhiệm trong điều kiện ánh sáng yếu. Bạn chỉ có một loại tế bào hình que, vì vậy có một kiểu tín hiệu gửi đến não bạn: sáng hay không sáng. Vì chỉ có một loại phát hiện ánh sáng nên không có khả năng nhìn thấy màu sắc. Có nhiều màu thực thể khác nhau, nhưng chúng ta chỉ có ba loại tế bào hình nón, não có thể bị đánh lừa để nghĩ là nó thấy màu nào đó bằng cách thêm vào sự kết hợp đúng chỉ của ba màu: đỏ, xanh lá, và xanh dương. Đặc điểm thị lực của con người thực sự hữu ích trong thế giới thực. Ví dụ, sản xuất TV. thay vì phải thiết lập nhiều màu trong TV để mô phỏng thế giới thực, các nhà sản xuất TV chỉ phải đặt ba màu: đỏ, xanh lá, và xanh dương, mà thực là may mắn cho họ.